Các nhà nghiên cứu từ Viện Hải dương học Woods Hole đang bắt tay vào một thí nghiệm mở rộng vào mùa hè này nhằm giải quyết tình trạng axit hóa đại dương ở Vịnh Maine. Dự án có tên LOC-NESS (Khóa chặt Carbon đại dương ở Thềm lục địa và Sườn dốc Đông Bắc), được khởi động vào năm 2023 và tập trung vào một phương pháp được gọi là "tăng cường độ kiềm của đại dương". Dự kiến sẽ diễn ra tại khu vực phía đông nam Portland, đặc biệt là tại một địa điểm được gọi là Lưu vực Wilkinson, sáng kiến này sẽ là cuộc thử nghiệm thực địa lớn nhất cùng loại cho đến nay.
Là một phần của thử nghiệm, nhóm nghiên cứu có kế hoạch đưa 16,000 gallon dung dịch natri hydroxit, thường được gọi là xút hoặc xút ăn da, vào một vùng biển nhỏ rộng 0.2 dặm vuông (128 mẫu Anh). Mặc dù dung dịch kiềm sẽ nhanh chóng pha loãng khi vào nước, nhưng dự kiến nó sẽ gây ra sự gia tăng nhỏ về độ pH trong một môi trường đã trải qua sự giảm dần độ pH trong hai thế kỷ qua do các hoạt động của con người.
Theo Adam Subhas, nhà nghiên cứu chính của dự án, đại dương đóng vai trò quan trọng trong quá trình cô lập carbon, hấp thụ khoảng 30% lượng khí thải carbon dioxide thải vào khí quyển. Khi nước biển hấp thụ CO2, nó tạo thành axit cacbonic, có thể làm giảm độ pH của đại dương. Subhas giải thích, “Phản ứng tự nhiên của hệ thống đại dương đất đối với quá trình axit hóa này là các khoáng chất kiềm, như đá vôi và vỏ của các sinh vật, sẽ hòa tan trở lại để đáp ứng với độ axit đó và bổ sung độ kiềm đó trở lại nước biển, và điều này trung hòa độ axit đó”.
Tuy nhiên, với mức CO2 ngày càng tăng do hoạt động công nghiệp của con người, khả năng đệm tự nhiên của đại dương đã không theo kịp. Độ pH của nước bề mặt đại dương đã giảm khoảng 0.1 đơn vị trong 200 năm qua, với các phép đo hiện tại cho thấy độ pH là 8.1, theo Cục Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia. Sự thay đổi nhỏ này có vẻ như dẫn đến sự gia tăng đáng kể về độ axit—khoảng 30%—có thể ảnh hưởng xấu đến các loài sinh vật biển bị vôi hóa như trai, tôm hùm và hàu.
Mục đích của phương pháp tăng cường độ kiềm của đại dương là chống lại quá trình axit hóa này, có khả năng cho phép khả năng hấp thụ carbon lớn hơn trong nước biển. Subhas nhận xét, "Ý tưởng là về cơ bản nó bù đắp cho quá trình axit hóa đó, và sau đó tạo ra nhiều không gian hơn cho việc lưu trữ carbon trong nước biển." Nếu thành công, việc đưa đại dương trở lại mức pH trước thời kỳ công nghiệp có thể cho phép chúng cô lập hơn một gigaton CO2 hàng năm và duy trì trong tối đa 1,000 năm, tương đương khoảng một phần mười mức giảm thường được cho là cần thiết để giải quyết các mối quan ngại về khí hậu.
Để đánh giá hiệu quả kết quả của thí nghiệm này, dung dịch natri hydroxit sẽ được nhuộm để theo dõi và hệ sinh thái biển xung quanh sẽ được theo dõi để phát hiện những thay đổi trong quá trình hấp thụ carbon dioxide trong phạm vi bán kính 22 dặm tính từ địa điểm thử nghiệm. Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ giám sát theo quy định, chỉ ra rằng thử nghiệm "không được mong đợi sẽ gây ra những tác động không thể chấp nhận được", mặc dù có những quy định tại chỗ yêu cầu tàu phân tán phải tránh xa cá voi đầu bò Bắc Đại Tây Dương và bất kỳ đàn cá nào gần đó.
Sáng kiến LOC-NESS không phải là không có tranh cãi. Các tổ chức bảo vệ môi trường và đánh bắt cá đã nêu lên mối quan ngại về tác động sinh thái của việc tiêm một lượng lớn chất ăn da vào môi trường biển. Các nhóm như Friends of the Earth US và Hands Off Mother Earth Alliance đã lên tiếng phản đối, đặc biệt là đối với các đề xuất trước đó liên quan đến việc giải phóng 66,000 gallon dung dịch. Họ lập luận rằng tác hại tiềm tàng đối với sinh vật biển đã bị hạ thấp và chỉ ra rằng việc sản xuất natri hydroxit có thể tạo ra khí nhà kính làm mất đi những lợi ích tiềm tàng của nó.
Để đáp lại, Subhas đã thừa nhận tầm quan trọng của việc sử dụng các nguồn năng lượng tái tạo cho các quá trình điện hóa liên quan đến việc sản xuất natri hydroxit. “Rõ ràng là bạn muốn sử dụng năng lượng không phải hóa thạch, năng lượng tái tạo, để chạy phản ứng này và tạo ra độ kiềm theo cách này”, ông nhận xét.
Trong khi trọng tâm trước mắt của nghiên cứu Woods Hole là tìm ra các giải pháp tiềm năng cho tình trạng axit hóa đại dương, Subhas muốn nhấn mạnh rằng chỉ riêng việc tăng cường độ kiềm của đại dương không thể đảo ngược được biến đổi khí hậu. Ông kết luận rằng "Tôi nghĩ điều quan trọng là phải nhận ra rằng điều quan trọng nhất mà chúng ta có thể làm để giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu, bao gồm cả tác động trong đại dương, là ngừng thải ra quá nhiều CO2".
